RFID读写器设计
电源转换电路
本RFID读写器才用USB接口的5V供电,读写器上有部分元 器件使用的是3.3V电压。 采用AMSIII7-3.3芯片提供3.3 V电压, AMSIII7系列芯片可以输出1A的电流,输入电压调节率小于0.2 %,负载调节率小于0.4%,输出电压稳定。
声光指示设计
1 蜂鸣器控制 读写器用一个蜂鸣器出声音, 操作读写器或者刷卡时会发出 正确或错误的提示声。
GND
(8、12、28)
射频读卡芯片电路设计
本RFID读写器的MFRC500射频读卡芯片和主控器间的通讯 采用串行通讯,其硬件原理图如下:
天线网络的设计
对于MFRC500 ,可以使用两种方法将天线连接到读写器: 直接匹配天线和50 Ω匹配天线。本文中采用直接匹配的方式将 MFRC500与天线连接,包括了EMC低通滤波器、天线匹配电路与 接收电路。其电路分别如下图所示:
本RFID读写器使用NXP公司生产的MFRC500作为射频读卡 芯片,该芯片是一种应用于13.56 MHz的非接触式射频标签的芯 片,支持符合ISO/IEC14443标准的射频标签。该芯片支持10 cm 的最大操作距离,与NXP公司的其他射频读卡芯片CLRC63 、 MFRC530、MFRC531、SLRC400引脚兼容。该芯片可以用8位并 行接口或SPI总线方式与微控制器进行通信。
通过设备管理器了解USB HID设备 通过USBLyzer了解
(1)HID概述
链接知识: USB速度 低速:1.5Mbps 全速:12Mbps 高速:480Mbps
USB1.1
USB2.0
…USB3.0 (5.0Gbps)
(1)HID概述
HID数据传输能力
每一笔事务(USB事务是指主机和USB设备间数据传输的基本 单位)可以携带小量或中量的数据。 低速设备每一笔事务最大是8个字节,全速设备每一笔事务最 大是64个字节,高速设备每一笔事务最大是1024个字节。
主控芯片及其最小系统设计
主控芯片:
主控芯片采用了ST公司生产的基于ARM Cortex-M3内核的 嵌入式处理器STM32F103RBT6,该处理器的工作频率为72MHz, 128K字节的闪存程序存储器,高达20K字节的SRAM,支持多种 通信总线,其中包括2个I2C总线接口、3个USART串行接口、2个 SPI总线接口、CAN总线和USB总线。
仓储盘点机
智能水电表
目录
1、RFID读写器硬件电路设计 2、RFID读写器通讯设计 3、RFID读写器固件设计
2、RFID读写器通讯设计
(1)HID概述 (2)开发环境介绍 (3)指定HID设备查找 (4)HID设备通讯
(1)HID概述
HID(Human Interface Device)人机接口设备 是Windows最早支持的USB类别。由其名称可以了解HID设备是 计算机直接与人交互的设备,例如键盘、鼠标和游戏杆等。 不过HID设备不一定要有人机接口,只要符合HID类别规范,就 都是HID设备。
主控芯片及其最小系统设计
最小系统设计 1 拉高复位引脚
NRST脚串联一个10K的电阻 再接到3.3V电源。
2 外部晶振输入外接一个12M(Hz)的晶振,晶振的匹配电容 为27pF。
主控芯片及其最小系统设计
最小系统原理图: 拉高主控器复位脚,加外部晶振输入,给主控器供电即可以
正常工作。
射频读卡芯片电路设计
(1) RFID读写器介绍。 (2) RFID阅读器整体结构。 (3) RFID阅读器硬件设计。
(1) RFID读写器介绍
射频识别技术可利用射频信号识别对象,利用电磁耦合原理 交换信息。与传统的识别技术相比,RFID技术具有读卡器和射频 标签无接触的特点。
本课程介绍一款高频RFID读写器的硬件电路设计,采用 STM32F103RBT6嵌入式处理器作为主控芯片,RC500作为射频读 卡芯片,可以读写工作在13.56 MHz的多种射频标签,采用USB
通信协议与上位机进行通信。
(2) RFID阅读器整体结构
RFID阅读器系统由微控制器、射频读卡、声/光指示、通讯 接口等部分组, RFID阅读器的结构框图如下图所示。
(3) RFID阅读器硬件设计
主控器电路 射频电路 天线设计 电源转换电路 指示电路设计 USB接口设计 总电路图 扩展应用
RFID读写器原理与设计
Jianguo Hu hujguo@
目录
1、RFID读写器硬件电路设计 2、RFID读写器通讯设计 3、RFID读写器固件设计
目录
1、RFID读写器硬件电路设计 2、RFID读写器通讯设计 3、RFID读写器固件设计
1、RFID读写器硬件电路设计
射频读卡芯片电路设计
MFRC500芯片主要引脚说明:
13.56
(5、7)
8位双向并行数据口 (13to20)
SPI串行通讯 (13、21、22、24)
天线信号输入脚
(29)
内部参考电压
(30)
重置、复位
(31)
VCC
(6、25、26)
2 红绿双色LED灯 提示读写器的运行状态。
USB接口设计
读写器通过USB与电脑端上位机通讯,同时也采用USB接口 给整个系统供电。按照USB协议,全速设备在D+线路上拉1.5K到 Vcc,上拉引脚加PNP三极管进行USB的开关控制。
总电路图
扩展应用
门禁、考勤读头
会员管理发卡器
物联网终端
金融POS机机
天线网络的设计
RFID读写器采用PCB环形天线,其电感量由如上公式进行估算:式中长 度单位为cm,电感值单位为nH。l1为一圈导线的长度,取值20 cm;D1为导线 的直径,取值0.1 cm;K为天线形状常数,本读写器是矩形天线,取值 K=1.47;N为导线的圈数,取值2。代入公式,计算得L1=1857 nH。对照芯 片厂家提供的表格进行计算,得到与天线并联的电容容值为132.3 pF,与天 线串联的电容容值为17.5pF。在实际电路设计中,与天线并联的电容采 100 pF与22 pF电容并联得到,与天线串联的电容采用18 pF。接收电路使用了 MFRC500内部产牛的VMID引脚作为输入电压。在VMID和地线之间连接了一 个0.1μF电容,起到了减少干扰的作用。天线及其匹配电路原理图如图。